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1春季学期《宽带接入技术》复习提纲第1章概述1.接入网的定义国际电信联盟(ITU-T)13组于1995年7月通过了关于接入网框架结构方面的新建议G.902，其中对接入网的定义是：接入网包括业务节点与用户端设备之间的所有实施设备与线路，通常它由用户线传输系统、复用设备、交叉连接设备等部分组成。2.接入网的位置接入网是电信业务网的组成部分之一，负责将电信业务透明地传送到用户。接入网与传输网和交换网的位置关系如图1-1所示。图1-1接入网、传输网和交换网的位置关系3.接入网的接口接入网所覆盖的范围就由这三个接口定界，如图1-2所示。图1-2接入网的接口接入网由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)组成，为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统。接入网有三种主要接口，即用户网络接口(UNI)、业务节点接口(SNI)和维护管理接口(Q3)。24.接入网的特点(1)成本敏感接入网直接面向用户，数量较多、规模庞大，其建设和维护成本与所选技术有很大的相关性。(2)业务类型多样化、数据化目前应用比较广泛的是宽带接入网,它可以承载语音接入、数据接入和多媒体接入等多种综合业务。(3)业务特性体现的不对称性和突发性宽带接入网传输的业务中大量是数据业务和图像业务，这些业务是不对称的，而且突发性很大，上行下行需要采用不等的带宽。因此如何动态分配带宽是接入网的关键技术之一。(4)接入手段多样化接入技术种类繁多，总体上可分为有线接入技术、无线接入技术、有线与无线综合的接入技术。5.接入网的功能模型接入网功能结构如图1-3所示。图1-3接入网功能结构6.接入网的分类根据传输媒介划分，接入网可以分为有线接入网和无线接入网。有线接入网采用封闭的传输媒介，如双绞线、光纤等，具体有铜线接入网、光纤接入网和混合光纤/同轴电缆接入网。无线接入网指从业务节点接口(SNI)到用户网络接口(UNI)之间全部或部分采用无线传输方式的接入系统。接入网的功能结构包括五个功能模块，分别为用户口功能(UPF)、业务口功能(SPF)、核心功能(CF)、传送功能(TF)和AN系统管理功能(SMF)。3传输媒介接入网类型特点有线接入网铜线接入网采用双绞线作为传输媒介，通过对电信号进行调制处理实现数字化高速传输和多业务复用。光纤接入网采用光纤作为主要传输媒介，可与传统用户接入系统配合实现宽带、多业务接入网混合光纤/同轴电缆接入网在传统的、以同轴电缆为传输媒介的有线电视（CATV）网基础上发展而来，增加了光纤传输线路。无线接入网固定无线接入网固定无线接入网主要为终端位置固定的用户或仅在小区内移动的用户提供接入服务，主要包括如卫星直播系统（DBS）、多路多点分配业务(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS）、无线局域网（WLAN）、微波存取全球互通（WiMAX）。移动无线接入网移动无线接入网是为终端移动的用户提供各种电信业务，主要有蜂窝移动通信系统、卫星移动通信系统和微波存取全球互通（WiMAX）。7.接入网提供的业务类型接入网支持的接入业务有话音业务、数据业务、图像业务和多媒体业务。话音业务：话音业务的特点是实时、双向对称传输，包括传统电话业务和可视电话、会议电话、网络话音等新增话音业务；数据业务：数据业务的特点是非实时、不对称传输，主要有电子邮件、信息检索、数据处理等业务；图像业务：图像业务的特点是高速率、大容量传输，包括有线广播电视业务、卫星电视及网络视频等；多媒体业务：多媒体业务是一种新兴的通信业务，主要有家庭办公、网络购物、远程教学、远程医疗等。第2章铜线接入技术1.DSL技术2.DSL技术特点DSL技术利用已有的电话线提供宽带接入业务，无需新的接入传输网络建设投入；采用DSL技术可在开通数据业务的同时不影响话音业务，用户能在打电话的同时上网。数字用户线（DigitalSubscriberLine，DSL）技术是一种以铜制电话双绞线为传输介质的接入传输技术，可以允许话音信号和数据信号同时在一条电话线上传输。43.DSL技术分类DSL技术包括SDSL、HDSL、ADSL、VDSL等，统称为xDSL。DSL技术按照上行和下行的传输速率是否一致，可以分为速率对称型和速率非对称型两种类型。（1）对称型DSL对称型DSL的上行和下行传输速率相同，可提供高速对称的传输速率。一般来说，对称型DSL不支持数字信号和语音信号同时在一条电话双绞线上传输。对称型DSL适用于企业接入和点对点连接之中。对称型DSL包括SDSL技术、HDSL技术和SHDSL技术等，其中以HDSL技术为典型代表。（2）非对称型DSL非对称型DSL的上行和下行速率不同，下行速率远高于上行速率。非对称DSL适用于家庭用户，因为家庭用户上网时下载的信息往往比上载的信息要多得多。非对称型DSL包括ADSL技术和VDSL技术等。4.HDSL基本概念高比特率数字用户线（High-bit-rateDigitalSubscriberLine，HDSL）采用数字信号自适应均衡技术和回波抵消技术，消除传输线路中的近端串音、脉冲噪声和波形噪声、以及因线路阻抗不匹配而产生的回波干扰，从而能够在现有的普通电话双绞铜线上提供PDH一次群速率（T1或E1）的全双工数字传输，无中继传输距离可达3～5km。5.HDSL规范标准HDSL系统的传输标准，主要有美国国家标准学会（AmericanNationalStandardInstitute，ANSI）制定的标准、欧洲电信标准学会（ETSI）制定的标准和中国通信行业标准。1)ETSI标准一个是三线对HDSL系统，传输E1速率信号时每线对传输速率为784kbit/s；另一个是两线对HDSL系统，传输E1速率信号时每线对传输速率为1168kbit/s。2)HDSL的中国通信行业标准：YDN056-1997，《接入网技术要求-高比特率数字用户线(HDSL)(暂行规定)》，1997年10月发布。YDN059-1997，《高比特率数字用户线(HDSL)设备测试方法(暂行规定)》，1997不同DSL技术之间的主要区别体现在两个方面：①信号传输速率和传输距离；②上行速率和下行速率的对称性。DSL技术之所以能够在原来只传输话音信号的双绞线上同时传送中高速数据业务信号，源于采用了专门的信号编码和调制技术，使得话音信号和数据信号在双绞线的有效传输频带范围内得到合理配置，最大限度地发挥了双绞线的传输能力。5年10月。6.HDSL系统HDSL系统由HDSL收发信机和二对/三对双绞线构成，如图2-5所示。图2-5HDSL系统7.HDSL帧结构HDSL的数据帧有三种：应用帧、核心帧和HDSL帧。1)HDSL核心帧帧长：144字节；时长：500s；比特率＝144×8/500×10－6＝2304kbit/s。2)HDSL帧HDSL帧时长：6ms；编码：2B1Q码；如图2-8所示。图2-8HDSL帧结构每HDSL帧结构共有48个子数据块，数据字节用来传输2.304Mbit/s核心帧数据。3)HDSL帧速率（1）帧数据结构三线对系统每数据块97＝96＋1比特，12字节，总比特数＝14（同步字）＋32（H开销）＋97（数据块）×48＋0（4）（填充符号）＝4702（4706）。6二线对系统每数据块145＝144＋1比特，18字节，总比特数＝14（同步字）＋32（H开销）＋145（数据块）×48＋0（4）＝7006（7010）。一线对系统每数据块289＝288＋1比特，36字节，总比特数＝14（同步字）＋32（H开销）＋289（数据块）×48＋0（4）＝13918（13922）。（2）帧速率系统线对数帧长度（ms）数据长度（比特）帧速率（kbit/s）三对线系统64704784二对线系统670081168一对线系统6139202320加入填充符号后，将调整帧长度、平均比特长度和速率，如三线对时间范围是（6－2/784）ms或（6＋2/784）ms。数据块中的每个字节为8比特，传输速率为64kbit/s，因此也可以下面方式计算：三对线全双工系统，传输速率为12×64kbit/s＋16kbit/s=784kbit/s；两对线全双工系统，传输速率为18×64kbit/s＋16kbit/s=1168kbit/s；一对线全双工系统，传输速率为36×64kbit/s＋16kbit/s=2320kbit/s。8.ADSL定义与特点ADSL是一种利用现有的传统电话线路高速传输数字信息的技术，以上下行的传输速率不相等的DSL技术而得名，其下行传输速率可达8Mbit/s，上行传输速率可达640kbit/s，支持在一对双绞线上同时传送模拟话音和高速数据信号。为了将两个频带分开，需要一个“低通－高通滤波器”组，将两种信号从频率上分开，这个滤波器组就是分离器（Splitter）。9.ADSL系统构成ADSL系统结构示意图如图2-10所示，是在用户环路的双绞线两端，各加装一台ADSL局端设备和ADSL远端设备而构成。图2-10ADSL系统结构在ADSL中，传统的模拟话音信号通过基带频率传输，占用300～3400Hz的频带；数据信号通过30kHz～1.1MHz频带传输。710.ADSL应用ADSL典型接入应用是个人用户和单位用户通过ADSL接入的方式，如图2-16所示。图2-16ADSL典型接入应用ADSL个人用户接入方式中，只要电话线路通过线路测试，在用户端只需增加一个ADSLModem，再经局端网管进行相应数据设置，即可实现宽带接入。由于ADSL的技术特点，使其特别适合企事业单位对内组建专用局域网。这是基于大部分企事业单位都已有自己的内部电话网和小交换机，可以利用现有的电话双绞线基础，借助ADSL方便地实现宽带接入。11.VDSL接入技术甚高速数字用户线（VeryhighspeedDigitalSubscriberLine，VDSL）技术具有更高的传输速率和更加灵活的上下行速率配置，可以有效地适应接入网用户对于视频业务的需求。12.VDSL传输模式VDSL标准中以铜线/光纤为线路方式定义了5种主要的传输模式，如图2-18所示。图2-18VDSL传输模式1）STM模式同步转移模式（SynchronousTransportModule，STM）是最简单的一种传输方式，也称STM为时分复用（TDM），不同设备和业务的比特流在传输过程中被分配固定的带宽。2）分组模式在这种模式中，不同业务和设备间的比特流被分成不同长度、不同地址的分组包进行传输；所有的分组包在相同的“信道”上，以最大的带宽传输。3）ATM模式8ATM在VDSL网络中可以有3种形式。第一种是ATM端到端模式，它与分组包类似，每个ATM信元都带有自身的地址，并通过非固定的线路传输，不同的是ATM信元长度比分组包小，且有固定的长度。第二、三种分别是ATM与STM和ATM与分组模式的混合使用，这两种形式从逻辑上讲是VDSL在ATM设备间形成了一个端到端的传输通道。13.VDSL传输速率VDSL可在对称或不对称速率下运行，其传输速率配置方式与传输距离的对应关系为：对称模式传输速率（下行/上行）传输距离对称速率26Mbit/s300m非对称速率52Mbit/s/6.4Mbit/s对称速率13Mbit/s800m非对称速率26Mbit/s/3.4Mbit/s对称速率6.5Mbit/s1.2km非对称速率13.5Mbit/s/1.6Mbit/s第3章混合光纤/同轴电缆接入技术1.混合光纤/同轴电缆网（HFC）2.HFC系统参考配置根据我国通信行业标准《接入网技术要求—混合光纤同轴电缆网（HFC）》（YD/T1063-2000）规定，HFC系统参考配置如图3-1所示。图3-1混合光纤/同轴电缆网(HFC)系统参考配置在图3-1所示参考配置中，HFC网络由光线干线网和同轴电缆分配网组成。其中同轴电混合光纤/同轴电缆网络（HybridFiber-CoaxNetwork,HFC），是在传统的、以同轴电缆为传输媒介的有线电视（CATV）网基础上发展而来的。9缆分